第一章 金属切削得基础知识.ppt

第一章金属切削的基础知识 ggl 1.1 切削运动及切削要素 切削运动 切削用量 切削层几何参数 一、切削运动 机器零件的形状虽然很多，但分析起来，主要由下列几种表面组成，即外圆面、内孔面（孔）、平面和成形面。要对这些表面进行加工，刀具与工件必须有一定的相对运动，这就是切削运动。 切削运动包括主运动和进给运动。 主运动是切下切屑最基本的运动，它的速度最高，消耗功率最大；进给运动是使金属层不断投入切削，从而加工出完整表面所需的运动。 主运动一般只有一个，进给运动可以有多个。如：车床… …。 二、切削用量 在一般的切削加工中多或少，切削用量包括切削速度 、进给量和背吃刀量（ 切削深度 ）三要素。 1.切削速度 在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向的相对位移。单位：m/s 或m/min。 若主运动为旋转运动，切削速度为其最大线速度。则有 式中 d——工件或刀具的直径，mm; n——工件或刀具的转速，r/s或r/min。 若主运动为往复直线运动（如：刨削、插削等），则常以其平均速度为切削速度。 即 式中 L——往复行程长度，mm; n——主运动每秒或每分钟的往复次数，st/s或st/min。 2.进给量 进给量是在主运动的一个循环内，刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。 在车削中，工件每转一转，刀具所移动的距离，即为（每转）进给量 。单位：mm/r。 在刨床上刨平面时 ，刀具往复一次，工作台移动的距离，即为（每行程）进给量 。单位：mm/st。 在铣削时，由于铣刀是多齿刀具，还规定了每齿进给量 。单位：mm/z。 单位时间的进给量称为进给速度 。单位：mm/s或 mm/min。 每齿进给量、进给量和进给速度之间的关系为： 式中 n——刀具或工件转速，r/s或 r/min; z——刀具的齿数。 3.背吃刀量（切削深度） 背吃刀量（切削 深度）是待加工表面 与已加工表面间的垂 直距离。单位：mm。 对于外圆有： 三、切削层几何参数 切削层是指工件上正被切削刃切削的一层材料。以车削外圆为例（如图），切削层就是工件每转一转，切削刃所切下的一层材料。为简化计算工作，切削层的几何参数一般在垂直于切削速度的平面内观察和度量，它们包括切削厚度、切削宽度和切削面积。 切削厚度 ：两相 邻加工表面间的垂直距 离。单位：mm。 切削宽度 ：沿主 切削刃度量的切削层尺 寸。单位：mm。 切削面积 ：切削层在垂直于切削速度截面内的面积。单位： 。 1.2 切削刀具 刀具材料 刀具角度 刀具结构 切削过程中，直接完成切削工作的是刀具。无论哪种刀具，一般都是由工作部分和夹持部分组成的。夹持部分是用来将刀具夹持在机床上的部分，要求它能保持刀具正确的工作位置，传递所需要的运动和动力。工作部分是刀具上直接参加切削工作的部分，刀具切削性能的优劣，取决于工作部分的材料、角度和结构。 一、刀具材料 1.对刀具材料的基本要求 刀具材料一般指工作部分的材料，它在高温下进行切削，还要承受较大的压力、摩擦、冲击和振动等，因此应具备以下基本要求： （1）较高的硬度。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，常温硬度一 般在HRC60以上。 （2）足够的强度和韧性，以承受切削力、冲击和振动。 （3）较好的耐磨性，以抵抗切削过程中的磨损，维持一定的切削时间。 （4）较高的耐热性，以便在高温下仍能保持较高硬度，又称为红硬性或热硬性。 （5）较好的工艺性，以便于制造各种刀具。 目前尚没有一种刀具材料能全面满足上述要求。因此必须了解常用刀具材料的性能和特点，以便根据工件材料的性能和切削要求，选择合适的刀具材料。 2.常用刀具材料 常用刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬合金质及陶瓷材料等。 碳素工具钢 是含碳量较高的优质钢（含碳量为 0.7-1.2℅,如 :T10A 等) ,淬火后硬度较高, 60-64HRC,但耐热性较差,一般在小于 200℃ 。在碳素工具钢中加入少量的Cr、W、Mn、Si等元素，形成合金工具钢（ 如：9SiCr 等）